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Enregistrement W4388980058 · doi:10.1016/j.brain.2023.100086

Neuroimaging, wearable sensors, and blood-based biomarkers reveal hyperacute changes in the brain after sub-concussive impacts

2023· article· en· W4388980058 sur OpenAlexaff
Carissa Grijalva, Veronica A. Mullins, Bryce R. Michael, Dallin Hale, Lyndia C. Wu, Nima Toosizadeh, Floyd H. Chilton, Kaveh Laksari

Notice bibliographique

RevueBrain Multiphysics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueTraumatic Brain Injury Research
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNational Center for Complementary and Integrative HealthNational Institute of Biomedical Imaging and BioengineeringNational Institutes of Health
Mots-clésConcussionAngular accelerationBalance (ability)MedicineAthletesTranscranial DopplerBiomarkerNeuroimagingPhysical medicine and rehabilitationInternal medicinePoison controlAccelerationPhysical therapyChemistryPhysicsInjury prevention

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Impacts in mixed martial arts (MMA) have been studied mainly in regard to the long-term effects of concussions. However, repetitive sub-concussive head impacts at the hyperacute phase (minutes after impact), are not understood. The head experiences rapid acceleration similar to a concussion, but without clinical symptoms. We utilize portable neuroimaging technology – transcranial Doppler (TCD) ultrasound and functional near infrared spectroscopy (fNIRS) – to estimate the extent of pre- and post-differences following contact and non-contact sparring sessions in nine MMA athletes. In addition, the extent of changes in neurofilament light (NfL) protein biomarker concentrations, and neurocognitive/balance parameters were determined following impacts. Athletes were instrumented with sensor-based mouth guards to record head kinematics. TCD and fNIRS results demonstrated significantly increased blood flow velocity (p=0.01) as well as prefrontal (p=0.01) and motor cortex (p=0.04) oxygenation, only following the contact sparring sessions. This increase after contact was correlated with the cumulative angular acceleration experienced during impacts (p=0.01). In addition, the NfL biomarker demonstrated positive correlations with angular acceleration (p=0.03), and maximum principal and fiber strain (p=0.01). On average athletes experienced 23.9±2.9 g peak linear acceleration, 10.29±1.1 rad/s peak angular velocity, and 1,502.3±532.3 rad/s2 angular acceleration. Balance parameters were significantly increased following contact sparring for medial-lateral (ML) center of mass (COM) sway, and ML ankle angle (p=0.01), illustrating worsened balance. These combined results reveal significant changes in brain hemodynamics and neurophysiological parameters that occur immediately after sub-concussive impacts and suggest that the physical impact to the head plays an important role in these changes. : Brain injuries sustained during sport participation have received much attention since it is a common occurrence among participants. Although protective technologies have been developed over the years, the mechanism of injury is still unclear. There is less focus on the repetitive exposure to sub-concussive impacts on the functional integrity of the brain. Sub-concussive impacts are defined as a lesser impact force resulting in acceleration of the head without symptoms of concussion. Diminished neurocognitive performance has been associated with increased sparring exposure in amateur MMA/boxers suggesting that repeated sub-concussive blows may be just as harmful. However, no one has studied the potential effect of repeated sub-concussive head impacts at the hyperacute level defined as within minutes after impact. We apply novel mobile sensing tools such as head impact sensors and portable neuroimaging devices that allow us to examine possible physiological effects taking place within minutes of sub-concussive impacts which are generally transient, and have not been captured before due to limitations with clinical imaging. Based on previous studies, we developed a protocol to test real-world sub-concussive head impact effects on cerebral blood flow and activation patterns and demonstrate that significant changes can be observed immediately after impacts occur, which could lead to improved monitoring and management of injury risk in sport participation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,038
Tête enseignante GPT0,320
Écart entre enseignants0,282 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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